DDR4内存调试经验分享

1. 文档目的

本文档适用于DDR4调试验证，按照DDR4初始化的过程及Linux平台下压力测试顺序总结常见几类问题，卡在获取内存频率处->找不到内存->内存tranning fail->压力测试内核崩溃 ，为板级调试过程中遇到的DDR4问题提供排查方向及相关指导。

2. 基础硬件排查

2.1 电源测试

万用表测量DDR各部分电源指标参数，需要满足DDR4协议规范要求，示波器测试电源的纹波，建议控制在4%以内；

参数	符号	Typ	纹波	实测值	单位
DDR IO 电源	VDDQ	1.2			v
DDR Vref 电源	Vref	0.6			v
DDR VTT 电源	VTT	0.6			v
DDR VPP 电源	VPP	2.5			v

2.2 信号质量

问题定位前，先确认PCB设计文件DDR4的仿真结果，需要满足DDR4阻抗要求（单端45Ω，差分75Ω），损耗要求。

3. 常见问题定位指导

3.1 启动过程中卡在DDR frequency config...

3.1.1 问题现象

如下图所示，启动卡在DDR frequency config...

3.1.2 分析定位

1）软件分析得知，该部分在进行如下操作：CPU在读取DIMM0上的SPD信息，结果没有读到；

2）鉴于没读到SPD信息，排查方向转移到CPU与DDR的DIMM0的SPD信息获取的II2链上；

3）排查图纸及对照实物的方式，锁定到I2C电平装换芯片的左右两端上拉电阻（4.7K）NC了；

4）补焊之后，问题得到解决；

 

3.2 无法找到内存

3.2.1 问题现象

启动过程中，固定通道找不到内存

 3.2.1 分析定位

1）软件上可以先用不读SPD信息的固件进行分析验证，SPD信息可以找到内存，问题基本上集中在IIC链路上面；

2）CPU到IIC Level shift，IIC Level shift到内存这段链路是否正常，定位内存的SPD地址和其他外设产生了冲突；

3.3 内存Training Fail

3.3.1 问题现象

如下图所示，DDR在Training 过程中会不断的Training fail；

 

3.3.2 定位分析

1）根据log打印信息显示，DM信号未生效，重新编译固件版本，问题解决；

3.4 进系统内核崩溃

3.4.1 问题现象

如下图所示，内核打印Internal error； 

3.4.2 定位分析

1）硬件怀疑：初步怀疑信号质量差，通过降主频和DDR频率的策略来佐证猜想，实验结果为依旧内存报错；

2）硬件排查：用示波器测量Vcore电压及纹波，测试正常；

3）关DDR通道测试：客户主板的内存为板载颗粒，内存通道仅有0246，通过软件的手段手动选择通道测试，发现只要存在DIMM4，内核就会报错，重点排查DIMM4的各部分电压；

4）DIMM4的VDDQ电压通过磁珠提供，实测VDDQ纹波在150mv左右，降低VDDQ的纹波到25mv左右，三块主板可通过500次重启测试，24h的ltp测试，24h的稳定性测试；